電鍍通過時間長短和電流大小控制厚度,熱鍍鋅通過浸鋅時間長短和鋅溫高低及引出方法、擦拭方式控制。
2. 熱鍍鋅工藝流程及原理
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熱鍍鋅原理及工藝說明
1 引言
熱鍍鋅也稱熱浸鍍鋅,是鋼鐵構件浸入熔融的鋅液中獲得金屬覆蓋層的一種方法。近年來隨高壓輸電、交通、通訊事業迅速發展,對鋼鐵件防護要求越來越高,熱鍍鋅需求量也不斷增加。
2 熱鍍鋅層防護性能
通常電鍍鋅層厚度5~15μm,而熱鍍鋅層一般在35μm以上,甚至高達200μm。熱鍍鋅覆蓋能力好,鍍層緻密,無有機物夾雜。眾所周知,鋅的抗大氣腐蝕的機理有機械保護及電化學保護,在大氣腐蝕條件下鋅層表面有ZnO、Zn(OH)2及鹼式碳酸鋅保護膜,一定程度上減緩鋅的腐蝕,這層保護膜(也稱白銹)受到破壞又會形成新的膜層。當鋅層破壞嚴重,危及到鐵基體時,鋅對基體產生電化學保護,鋅的標准電位-0.76V,鐵的標准電位-0.44V,鋅與鐵形成微電池時鋅作為陽極被溶解,鐵作為陰極受到保護。顯然熱鍍鋅對基體金屬鐵的抗大氣腐蝕能力優於電鍍鋅。
3 熱鍍鋅層形成過程
熱鍍鋅層形成過程是鐵基體與最外面的純鋅層之間形成鐵-鋅合金的過程,工件表面在熱浸鍍時形成鐵-鋅合金層,才使得鐵與純鋅層之間很好結合,其過程可簡單地敘述為:當鐵工件浸入熔融的鋅液時,首先在界面上形成鋅與α鐵(體心)固熔體。這是基體金屬鐵在固體狀態下溶有鋅原子所形成一種晶體,兩種金屬原子之間是融合,原子之間引力比較小。因此,當鋅在固熔體中達到飽和後,鋅鐵兩種元素原子相互擴散,擴散到(或叫滲入)鐵基體中的鋅原子在基體晶格中遷移,逐漸與鐵形成合金,而擴散到熔融的鋅液中的鐵就與鋅形成金屬間化合物FeZn13,沉入熱鍍鋅鍋底,即為鋅渣。當工件從浸鋅液中移出時表面形成純鋅層,為六方晶體。其含鐵量不大於0.003%。
4 熱鍍鋅工藝過程及有關說明
4.1 工藝過程
工件→脫脂→水洗→酸洗→水洗→浸助鍍溶劑→烘乾預熱→熱鍍鋅→整理→冷卻→鈍化→漂洗→乾燥→檢驗
4.2 有關工藝過程說明
(1)脫脂
可採用化學去油或水基金屬脫脂清洗劑去油,達到工件完全被水浸潤為止。
(2)酸洗
可採用H2SO4 15%,硫脲0.1%,40~60℃或用HCl 20%,烏洛托品3~5g/L,20~40℃進行酸洗。加入緩蝕劑可防止基體過腐蝕及減少鐵基體吸氫量,同時加入抑霧劑抑制酸霧逸出。脫脂及酸洗處理不好都會造成鍍層附著力不好,鍍不上鋅或鋅層脫落。
(3)浸助鍍劑
也稱溶劑,可保持在浸鍍前工件具有一定活性避免二次氧化,以增強鍍層與基體結合。NH4Cl 100-150g/L,ZnCl2 150-180g/L,70~80℃,1~2min。並加入一定量的防爆劑.
(4)烘乾預熱
為了防止工件在浸鍍時由於溫度急劇升高而變形,並除去殘余水分,防止產生爆鋅,造成鋅液爆濺,預熱一般為80~140℃。
(5)熱鍍鋅
要控制好鋅液溫度、浸鍍時間及工件從鋅液中引出的速度。引出速度一般為1.5米/min。溫度過低,鋅液流動性差,鍍層厚且不均勻,易產生流掛,外觀質量差;溫度高,鋅液流動性好,鋅液易脫離工件,減少流掛及皺皮現象發生,附著力強,鍍層薄,外觀好,生產效率高;但溫度過高,工件及鋅鍋鐵損嚴重,產生大量鋅渣,影響浸鋅層質量並且容易造成色差使表面顏色難看,鋅耗高。
鋅層厚度取決於鋅液溫度,浸鋅時間,鋼材材質和鋅液成份。
一般廠家為了防止工件高溫變形及減少由於鐵損造成鋅渣,都採用450~470℃,0.5~1.5min。有些工廠對大工件及鑄鐵件採用較高溫度,但要避開鐵損高峰的溫度范圍。但我們建議在鋅液中添加有除鐵功能和降低共晶溫度的合金並且把鍍鋅溫度降低至435-445℃。
(6)整理
鍍後對工件整理主要是去除表面余鋅及鋅瘤,用採用熱鍍鋅專用震動器來完成。
(7)鈍化
目的是提高工件表面抗大氣腐蝕性能,減少或延長白銹出現時間,保持鍍層具有良好的外觀。都用鉻酸鹽鈍化,如Na2Cr2O7 80~100g/L,硫酸3~4ml/L,但這種鈍化液嚴重影響環境,最好採用無鉻鈍化。
(8)冷卻
一般用水冷,但溫度不可過低也不可過高,一般不低於30℃不高於70℃,
(9)檢驗
鍍層外觀光亮、細致、無流掛、皺皮現象。厚度檢驗可採用塗層測厚儀,方法比較簡便。也可通過鋅附著量進行換算得到鍍層厚度。結合強度可採用彎曲壓力機,將樣件作90~180°彎曲,應無裂紋及鍍層脫落。也可用重錘敲擊檢驗,並且分批的做鹽霧試驗和硫酸銅浸蝕試驗。
5 鋅灰、鋅渣的形成及控制
5.1 鋅灰、鋅渣的形成
鋅灰鋅渣不僅嚴重影響到浸鋅層質量,造成鍍層粗糙,產生鋅瘤。而且使熱鍍鋅成本大大升高。通常每鍍1t工件耗鋅40~80kg,如果鋅灰鋅渣嚴重,其耗鋅量會高達100~140kg。控制鋅渣主要是控制好溫度,減少鋅液表面氧化而產生的浮渣,所以更要採用有除鐵功能和抗氧化功能的合金並且用熱傳導率小、熔點高、比重小、與鋅液不發生反應,既可減少熱量失散又可防止氧化的陶瓷珠或玻璃球覆蓋,這種球狀物易被工件推開,又對工件無粘附作用。
對於鋅液中鋅渣的形成主要是溶解在鋅液中的鐵含量超過該溫度下的溶解度時所形成的流動性極差的鋅鐵合金,鋅渣中鋅含量可高達94%,這是熱鍍鋅成本高的關鍵所在。
從鐵在鋅液中的溶解度曲線可以看出:不同的溫度及不同的保溫時間,其溶鐵量即鐵損量是不一樣的。在500℃附近時,鐵損量隨著加溫及保溫時間急劇增加,幾乎成直線關系。低於或高於480~510℃范圍,隨時間延長鐵損提高緩慢。因此,人們將480~510℃稱為惡性溶解區。在此溫度范圍內鋅液對工件及鋅鍋浸蝕最為嚴重,超過560℃鐵損又明顯增加,達到660℃以上鋅對鐵基體是破壞性浸蝕,鋅渣會急劇增加,施鍍無法進行。因此,施鍍目前多在430~450℃及540~600℃兩個區域內進行。
5.2 鋅渣量的控制
要減少鋅渣就要減少鋅液中鐵的含量,就是要從減少鐵溶解的諸因素著手:
⑴施鍍及保溫要避開鐵的溶解高峰區,即不要在480~510℃時進行作業。
⑵鋅鍋材料盡可能選用含碳、含硅量低的鋼板焊接。含碳量高,鋅液對鐵鍋浸蝕會加快,硅含量高也能促使鋅液對鐵的腐蝕。目前多採用08F/XG08/WKS優質鋼板。,並含有能抑制鐵被浸蝕的元素鎳、鉻等。不可用普通碳素鋼,否則耗鋅量大,鋅鍋壽命短。也有人提出用碳化硅製作熔鋅槽,雖然可解決鐵損量,但造型工藝是一個難題,目前工業陶瓷所製作的鋅鍋僅能做成圓柱型且體積很小,雖然可以滿足小件鍍鋅的要求但無法保證大型工件的鍍鋅。
⑶要經常撈渣。先將溫度升高至工藝溫度上限以便鋅渣與鋅液分離,使鋅渣沉於槽底後用撈鋅勺或專用撈渣機撈取。落入鋅液中鍍件更要及時打撈。
⑷要防止助鍍劑中鐵隨工件帶入鋅槽,助鍍劑要進行在線再生循環處理,嚴格控制亞鐵含量,不允許高於4g/l,PH值始終保持在4.5-5.5。
⑹加熱、升溫要均勻,防止局部過熱。
3. 熱鍍鋅怎樣鍍的讓鋅層薄一點
提高熱鍍鋅鋅溫,但要考慮鋅鍋情況,鐵鍋不宜超過480度,陶瓷鍋可以到530度
減少浸鋅時間
取出時速度要緩慢
添加鋅鋁合金可以減少鍍層厚度
4. 怎樣降低熱鍍鋅的鋅層厚度
一合理添加合金,二提高鋅液溫度,三降低浸鍍時間。
5. 如何加強熱鍍鋅鋼格柵鍍鋅層的依附性
熱鍍鋅層的粘附性是根據熱鍍鋅鋼格柵板理論和研究成果,鍍層的附著能力不取決於鐵-鋅合金層的厚薄,而取決於鋼基和鐵-鋅合金層之間有F e 2 A l 5 形成的中間層。由於鋁對鐵比鋅對鐵有較大的熱力學親和力,所以在加鋁法帶鋼熱鍍鋅中,在溫度和時間的影響下,總是優先在鋼基表面形成鐵-鋁化合物,這個薄而均質的中間層能夠牢固地附著在鋼基表面,實際上它是起著粘附鍍層的介質作用。合金層中的吸鋁量愈高,則鍍層的粘附性愈好。合金層中的吸鋁量不僅取決於鋅中的鋁含量,而且在更大程度上取決於鋅液中的帶鋼溫度。
鍍鋅層對鋼格柵板的粘附性受熱鋼格板經過熔融鋅液時,固體鐵深解,鐵鋅結合生成鐵-鋅合金層,合金層外沉積純鋅層,合金層內膜聯結鋼板基體。鐵-鋅合金層厚度不均勻,較疏鬆,易脆,延展性差,容易開裂。鋼格板表面在鍍鋅前就已殘留著一定數量的鐵基鹽時,生成的鐵-鋅合金,其粘附性很差,延展性差,容易剝落。當純鋅層中含有有害雜質,如氧化鋅、鋅渣、鎘及鉛時,形成大鋅花,或破壞鋅層的連續性,容易發生純鋅層的小開裂。當鍍鋅層過厚,其彎曲性也變差。當鍍鋅液中加入鋁,鋅層首先生成F e 2 A l 5 或F e 2 A l ,減落了鐵-鋅合金層,可提高鋅層的粘附性。
熱鍍鋅鋼格板具有較高的強度和優良的耐腐蝕能力,獲得了廣泛應用。現在的鋼格板系列產品一般都採用熱鍍鋅表面處理。鍍鋅層具有良好的耐腐蝕性能,一方面是由於鍍層作為阻擋層,隔離了基體與周圍的腐蝕環境;另一方面,鍍鋅層可作為犧牲陽極,對機體產生電化學防護作用,使鋼板本身免受腐蝕,延長其使用壽命。如果鋼格板基體鍍鋅層結合不牢,鋅層脫落,裸露的鋼格板失去鍍層的保護。所以鍍鋅層粘附性是影響鍍鋅鋼格板產品質量的關鍵問題,也是導致鋅層出現裂紋、脫落的直接原因。下面就影響鋼格板鋅層附著性的因素做下分析。
1、鋼格板基板的化學成分對鋅層附著性的影響:熱鍍鋅鋼格板一般採用低碳扁鋼作為基板,其鋼基w(Si較高,實踐證明鋼基w(Si)高會引起Fe—Zn,合金層ζ相劇烈增厚,形成灰白色鍍層,使鍍鋅層粘附性變壞。另外c的影響機理在於鋼基參與劇烈反應,導致Fe—zn合金層增厚,惡化鋅層附著性能。
2、根據嚙合原理增大圓板表面粗糙度能提高鋅層附著力,但實際上,由於鋼格板基板表面的粗糙不平,也為軋制油、潤滑脂及鐵粉的殘留創造了有利條件,不利於改善鋅層附著力,甚至有惡化的傾向。
3、用於鍍鋅鋼格板扁鋼表面殘留物主要為油脂(軋制油、潤滑油、液壓油等)和微小的固體顆粒(鐵粉、灰塵等)。改良森吉米爾法退火爐可大部分消除帶鋼表面殘油脂類和氧化物,但對殘留的固體顆粒幾乎無清潔作用。當原料表面清潔度低於退火爐清潔能力時,扁鋼表面將有剩餘的殘留物存在。這部分殘留物總量超過鍍鋅的允許值時,就會出現鋅花變小、鋅花均勻性差、鍍層出現裂紋、甚至鋅層脫落等問題。
4、鋅液溫度升高會促使鐵、鋅原子擴散速度加大,並增大鐵在鋅液中的溶解度,使鋼格板基體的鐵損失增加,從而使鋅液中鐵的絕對含量升高,並導致鋅液中鋁的有效含量減少,使鍍層形成困難或粘附性變壞,實踐表明,鋅液溫度低於480℃時,鐵損失隨鋅液溫度升高直線增加。同時鍍層中的Fe—Zn合金層急劇增厚,嚴重影響鍍層粘附性,所以,鋅液溫度一般控制在475℃以下。
5、鍍鋅時間應理解為鋼格板基體進入鋅液到離開液面後,鍍層冷卻至Fe、zn原子不能進行較長距離擴散為止。鍍鋅時,當中間層形成以後,為防止鍍層中Fe—Zn的進一步擴散反應,保證Fe2Al5中間層的貧鋅和均質性,應盡快冷卻鍍層,使Fe、zn原子盡快失去擴散能力。
影響熱鍍鋅鋼格板鋅層的粘附力的因素很多,以上也只是對部分影響因素進行了探討。在實際生產中,應不斷積累經驗,找到影響熱鍍鋅附著力的因素,來提高熱鍍鋅鍍層的附著力,大大提高熱鍍鋅鋼格柵板產品的抗腐蝕能力。
6. 熱浸鍍鋅怎麼樣減少鋅耗
熱鍍鋅又稱為熱浸鍍鋅,他是在高溫下把鋅錠融化,在放入一些輔助材內料,然後把金屬結容構件浸入鍍鋅槽中,使金屬構件上附著一層鋅層。熱鍍鋅的優點在於他的防腐能力強,鍍鋅層的附著力和硬度較好。缺點在於價格較高,需要大量的設備和場地,鋼結構件過大不易放入鍍鋅槽中,鋼結構件過於單薄,熱鍍又容易變形。富鋅塗料一般指的是含有鋅粉的防腐塗料。市場上的富鋅塗料含鋅量一。 zC$cmDH
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7. 請給我一篇關於熱鍍鋅降成本想方法的文章即如何降低鋅耗
如果說質量是企業生存之本,那麼節能降耗便是企業發展的有力保證。作為鍍鋅廠,鋅的耗用的確占整個生產過程的大部分,但這並不意味著只節約了鋅耗便達到了節能降耗的目的,我們只有在生產環節上下足功夫,每個環節都使原材料得到最大的利用,才能保證企業在市場競爭激勵的今天取得優勢。
1. 鋅耗的控制
鋅的消耗主要分為:粘附在工件表面的;氧化成鋅灰的;反應成鋅渣的以及不合格鍍件退鋅重鍍四個主要部分。
1) 對鍍鋅工件每批次都要記錄鍍鋅時間、溫度等鍍鋅參數,並要測量工件的鋅層厚度,發現上鋅量高的產品要及時報告並由相關人員調整鍍鋅工藝參數。
2) 對每車工件實行黑白件過磅並統計分析鋅耗,並為月底評鋅耗獎提供依據。
3) 對工件鍍鋅要盡量減少浸鋅時間,操作時要求工人動作要利索。
4) 培訓員工准確的拔灰方式,防止過度拔灰造成鋅液氧化。
5) 下鍋時一定要使工件表面水分蒸發干,減少爆鋅的浪費。
6) 酸洗過酸的控制,工件水洗的步驟一定要徹底,這些都是產生造成鋅耗鋅渣增加的原因。
7) 鐵絲等鐵件決不能在搞衛生時掃入鋅鍋,因為一公斤的鐵至少可以產生25公斤的鋅渣。
8) 對於鋅鍋掉入工件要及時打撈,每天下班前也要對鋅鍋進行打撈。
9) 提高產品的合格率,對認為造成的不合格品退鋅重鍍時要追究責任並對相關人員進行處罰。
2. 其他原材料的耗用控制
1) 酸洗時在能保證鍍鋅生產時要充分利用舊酸,不能怕麻煩只用去銹能力強的新酸。
2) 酸洗時酸洗工件擺放盡量液體做到工件表面,內部均可流盡。行車操作人員要保證工件在吊離各池時能把殘留液流盡,不能貪快使工件表面或工件內部的殘留液未流盡便進入下一道工序操作。
3) 助鍍槽的水位要保持不變,對氯化鋅、氯化銨的添加要減少每次添加量,增加添加次數。
4) 對各種原材料耗用設定額度,超罰省獎。
5) 對浪費行為隨時通報批評處理,使工人在工作中形成節約意識。lqefei的博客中有介紹
8. 熱鍍鋅板冷彎成型後要掉鋅怎麼辦鋅層粘在模具上很難處理怎麼辦
說一下我的經驗
1、可以使用沖壓專用的潤滑劑
2、及時清理模具,不要讓模具鋼和掉落的鋅層產生冷焊,這樣就很難去除了,還會對模具產生損傷
3、根本的辦法是提高模具表面的硬度,建議先對模具進行精拋光,粗糙度達到Ra0.1一下,然後進行表面處理,推薦進行PVD處理,推薦塗層成份為TiAlN,這樣提高模具表面硬度後,能最大限度的保存拋光的光潔度,減小模具與沖壓材料的摩擦系數
4、檢討一下模具的間隙是否可以放大
9. 熱鍍鋅鋼管上鋅量300克怎麼控制
鋼管熱鍍鋅,需要控制上鋅量達到300克/平米,達到這個目的,需要通過控制生產工藝進行調整,主要包括鋅溫與浸鋅時間,需要根據鋼管的化學成分制定工藝參數,有工藝工程師調整工藝參數,保證上鋅量符合國家標准或用戶要求。
10. 連續熱鍍鋅降低鋅耗的方法
最直接的方法就是添加鋅鎳合金這種合金對減低鋅層厚度有顯著效果但是容易產生鋅渣,還有就是工人在操作時要嚴格按照工藝流程,工件要充分烘乾,快下慢起。基本上就可以了!希望我們多多交流!QQ:615794023